Dùng phương pháp điện hóa: nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn tạo thành pin điện hóa.. Kim loại hoạt động hơn bị ăn mòn, kim loại còn lại được bảo vệ.[r]
(1)Giải tập Hóa 12
Bài 20
: Sự ăn mịn kim loại
A Tóm tắt lý thuyết hóa 12 20 I Khái niệm ăn mòn kim loại
Ăn mòn kim loại phá hủy kim loại hợp kim tác dụng môi trường xung quanh : X X→ n+ +ne
II Phân loại
1 Ăn mịn hóa học
* Điều kiện: Kim loại đặt mơi trường có chứa chất OXH mà kim loại tham gia phản ứng thường chất khí, nước, dung dịch axit
* Đặc điểm: Đối với ăn mịn hóa học, electron mà kim loại nhường chuyển trực tiếp vào môi trường
VD: Để sắt ngồi khơng khí sau thời gian sắt bị OXH thành gỉ sắt
2 Ăn mòn điện hóa
Là phá hủy kim loại hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện
* Điều kiện:
Có điện cực khác chất (kim loại + kim loại; kim loại + phi kim; kim loại hợp chất)
điện cực phải tiếp xúc điện với
điện cực tiếp xúc với dung dịch chất điện li (khơng khí ẩm)
* Cơ chế ăn mịn điện hóa
(2)Xảy q trình OXH – KL bị ăn mòn
M Mn→ + + ne
Xảy q trình Khử - Mơi trường bị khử
VD: 2Cl- + 2e Cl→
* Đặc điểm: Đối với ăn mịn điện hóa, electron mà kim loại nhường chuyển từ cực KL có tính khử mạnh sang cực KL có tính khử yếu vào mơi trường
III Chống ăn mòn kim loại
Phương pháp bảo vệ bề mặt:
Dùng chất bền với môi trường để phủ lên bề mặt KL : bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,
Dùng chất kìm hãm, tăng khả chịu đựng với môi trường: hợp kim chống gỉ
VD: sắt tây sắt tráng thiếc, tôn sắt tráng kẽm
Phương pháp điện hóa:
Dùng kim loại bền có tính khử mạnh gắn vào kim loại cần bảo vệ để làm vật thay
VD: Để bảo vệ vỏ tàu biển thép (thành phần Fe), người ta gắn Zn vào phía ngồi vỏ tàu phần chìm nước biển
B Giải tập 1, 2, 3, 4, 5, trang 95 SGK Hóa học 12 Bài trang 95 SGK Hóa 12
Ăn mịn kim loại gì? Có dạng ăn mịn kim loại? Dạng xảy phổ biến hơn?
Hướng dẫn giải tập
(3)M M→ n+ + ne
Có hai dạng ăn mịn kim loại: Ăn mịn hóa học ăn mịn điện hóa
Trong hai dạng ăn mịn ăn mịn điện hóa xảy phổ biến
Bài trang 95 SGK Hóa 12
Hãy nêu chế ăn mịn điện hóa?
Hướng dẫn giải tập
Lấy ăn mịn sắt làm thí dụ:
Trong khơng khí ẩm, bề mặt lớp sắt ln có lớp nước mỏng hịa tan O2 CO2 khí tạo thành dung dịch chất điện li
Sắt tạp chất (chủ yếu cacbon) tiếp xúc với dung dịch tạo nên vơ số pin nhỏ mà sắt cực âm cacbon cực dương
Tại cực âm: sắt bị oxi hóa thành ion Fe(2+
): Fe Fe→ 2+
+ 2e
Các electron giải phóng chuyển dịch đến cực dương
Tại vùng cực dương: O2 hòa tan nước bị khử thành ion hiđroxit
O2 + 2H2O + 4e 4OH→
-Các ion Fe2+ di chuyển từ vùng anot qua dung dịch điện li yếu đến vùng catot kết hợp với ion OH- để tạo thành sắt (II) hiđroxit Sắt (II) hiđroxit tiếp tục bị oxi hóa oxi khơng khí thành sắt (III) hiđroxit
Chất bị phân hủy thành sắt II oxit
Bài trang 95 SGK Hóa 12
Nêu tác hại ăn mòn kim loại cách chống ăn mòn kim loại?
(4)Tác hại ăn mòn kim loại:
Phá hủy kim loại, kim loại bị dần tính chất quý
Thiệt hại mặt kinh tế : phải thay nhiều chi tiết, thiết bị máy móc bị ăn mịn
+ Cách chóng ăn mịn kim loại:
Cách li kim loại với môi trường: dùng chất bền vững với môt trường phủ bề mặt kim loại bôi dầu, mỡ, tráng men,
Dùng phương pháp điện hóa: nối kim loại cần bảo vệ với kim loại hoạt động tạo thành pin điện hóa Kim loại hoạt động bị ăn mịn, kim loại lại bảo vệ
Bài trang 95 SGK Hóa 12
Trong hai trường hợp sau đây, trường hợp vỏ tàu bảo vệ?
Vỏ tàu thép nối với kẽm
Vỏ tàu thép nối với đồng
Hướng dẫn giải tập
Vỏ tàu thép (Fe) nối với Zn vỏ tàu bảo vệ tính khử Zn > Fe Fe-Zn tạo thành cặp pin điện hóa Zn bị ăn mịn cịn lại Fe bảo vệ
Bài trang 95 SGK Hóa 12 Cho Fe kim loại vào:
a Dung dịch H2SO4 loãng
b Dung dịch H2SO4 lỗng có lượng nhỏ CuSO4 Nêu tượng xảy ra, giải
thích viết phương trình phản ứng xảy trường hợp
(5)a Cho sắt vào dung dịch H2SO4 loãng, ban đầu có phản ứng
Fe + H2SO4 FeSO→ + H2
Xuất bọt khí hidro, sau thời gian bọt khí H2 sinh bám mặt sắt
sẽ ngăn cản không cho sắt tiếp xúc với dung dịch H2SO4 Phản ứng dừng lại
b Cho lượng nhỏ dung dịch CuSO4 có phản ứng
CuSO4 + Fe FeSO→ + Cu ↓
Cu sinh bám bề mặt sắt hình thành cặp pin điện hóa Fe-Cu Lúc xảy q trình ăn mịn điện hóa dung dịch H2SO4 lỗng
Tính khử : Fe mạnh Cu nên Fe đóng vai trị cực âm Cu đóng vai trị cực dương
Tại cực âm: Fe - 2e Fe→ 2+
Tại cực dương: 2H+
+ 2e H→
Như ta thấy bọt khí H2 cực Cu, khơng ngăn cản Fe phản ứng với
H2SO4 nên phản ứng xảy mãnh liệt hơn, bọt khí H2 nhiều
Bài trang 95 SGK Hóa 12
Một dây phơi quần áo gồm đoạn dây đồng nối với đoạn dây thép Hiện tượng xảy chỗ nối hai đoạn dây để lâu ngày?
A Sắt bị ăn mòn
B Đồng bị ăn mòn
C Sắt đồng bị ăn mòn
D Sắt đồng khơng bị ăn mịn
(6)Đáp án A
Do tinh khử Fe > Cu Fe-Cu tạo thành cặp pin điện hóa Fe bị ăn mòn trước